얼음 굽힘: 1,000배 더 강력한 청정 에너지원 발굴

중국의 한 연구에 따르면 소금 얼음을 구부리면 전기 생산량이 1,000배 더 많아 추운 지역과 지구 너머에서도 청정 에너지 개발의 새로운 가능성이 열릴 것으로 나타났습니다.

대부분의 사람들에게 얼음은 미끄러운 도로, 교통사고, 빙판길 등 위험한 요소입니다. 하지만 중국 시안 교통대학교의 신원 교수가 이끄는 연구팀은 얼음의 특별한 특성, 즉 "전기 굴곡"이라는 것을 발견했습니다.

얼음 블록을 구부리면 전기를 생산할 수 있어 기술적 응용 분야에서 새로운 가능성을 열어줍니다. (출처: Interestingengineering)

이러한 현상은 이전에도 빙하 충돌이나 빙상 팽창에서 기록된 바 있지만, 생성된 전기는 실제 적용에 비해 너무 약했습니다. 이번 획기적인 발전은 얼음에 소금을 첨가하는 방식에서 나왔습니다.

소금 - 전류를 1,000배 더 강하게 만드는 촉매

연구팀은 실험에서 다양한 농도의 NaCl을 첨가하여 물을 얼려 원뿔, 빔, 시트 형태의 얼음 샘플을 만들었습니다. 얼음 샘플을 두 개의 지지대에 올려놓고 아래로 누르는 3점 굽힘 시험을 수행했을 때, 생성된 전류가 순수한 얼음보다 최대 1,000배 강하다는 것을 기록했습니다.

현미경 및 라만 분광 분석 결과, 소금이 얼음이 완전히 얼지 못하게 막아 미세한 소금물 통로를 형성하는 것으로 나타났습니다. 얼음이 휘어짐에 따라 이 통로 안의 액체가 움직이면서 전하를 띠고 전류가 생성됩니다.

일반 암석은 늘어났을 때 상대적으로 전류가 거의 발생하지 않지만, 암염 덩어리를 구부리면 그 안으로 흐르는 액체 소금물이 더 강한 전류를 생성합니다. (출처: 게티 이미지)

잠재적 응용 분야 및 과제

지구 표면의 약 10%는 얼음으로 덮여 있습니다. 이 에너지원을 활용할 수 있다면, 전통적인 에너지원을 얻기 어려운 추운 지역에도 자연에서 얻은 깨끗한 전기를 공급할 수 있을 것입니다.

연구팀은 지구에만 그치지 않고 이 현상이 유로파나 엔셀라두스와 같은 얼음 위성에도 적용될 수 있기를 바라고 있습니다. 이러한 위성에는 지하 바다가 존재할 것으로 추정되며 새로운 에너지 기술을 위한 "자연 실험실"이 될 수 있습니다.

잠재력에도 불구하고 이 기술은 여러 가지 난관에 직면해 있습니다. 여러 번 구부리면 소금 테이프의 발전 효율이 최대 80%까지 떨어집니다. 또한 대부분의 에너지가 열로 손실되기 때문에 상용 압전 소자에 비해 성능이 떨어집니다.

하지만 이는 지속 가능한 에너지 추구에 있어 여전히 중요한 진전입니다. 한때 겨울의 재앙이었던 얼음이 이제 세계 에너지 전환의 잠재적 동반자가 될 수 있습니다.

민 호안

출처: https://vtcnews.vn/be-cong-bang-khai-pha-nguon-nang-luong-sach-manh-hon-1-000-lan-ar966219.html